JP3940219B2

JP3940219B2 - 燃料供給装置

Info

Publication number: JP3940219B2
Application number: JP11600198A
Authority: JP
Inventors: 利夫唐沢; 博幸瓦井
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JPH11294286A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車エンジン等の燃料供給装置に係り、特に、燃料ポンプ、燃料フィルタ等を内蔵し燃料タンク内に配置される燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジン等の燃料供給装置は燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで吸引し燃料フィルタを通してエンジンに供給する。このような装置では、燃料フィルタ内を燃料が流れるときに摩擦により静電気が発生する。静電気が溜まりフィルタケースから放電すると、放電エネルギーにより火花が発生し燃料に引火する危険がある。また、フィルタケースが破壊される恐れもあった。
【０００３】
放電エネルギーによる引火および破壊を防止するために特許第２６１２６５７号に提案された燃料フィルタはフィルタケースのポリマー材料に導電性材料を混入してフィルタケースを導電性とし、自動車のアース面とフィルタケース内の燃料との間に導電径路を形成している。フィルターで発生した静電気はフィルタケースから自動車のアース面に流れて放散される。
【０００４】
また、特開平９−３２６７８号公報に提案された燃料供給装置は、フィルタケースを導電性樹脂性とし燃料ポンプのハウジングと電気的に接触させている。フィルターで発生した静電気はフィルタケースから燃料ポンプのハウジングに流れ、フィルタケースおよびハウジングの表面から燃料中の水分に放散される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許第２６１２６５７号に提案された燃料フィルタのフィルタケースは導電性樹脂材料を使用しているので製造コストが高くなるという問題があった。また、フィルタケースを自動車のアース面に導電材料（アース線）で接続するが、アース通路部品の腐食、締付けの緩み、整備不良等何らかの理由でアースが不完全となったときに放電して燃料が着火する恐れがあった。後で説明するようにフィルタケースを導電材料としたときの放電エネルギーは非常に大きくなり、アース不良のときの危険性は大きい。さらに、アース通路を形成するための部品材料や製造工程の増加等による製造コスト増大の問題もあった。
【０００６】
特開平９−３２６７８号公報に提案された燃料供給装置はフィルタケースに導電性樹脂材料を使用しているので、特許第２６１２６５７号のものと同様に製造コストが高くなるという問題があった。また、燃料タンク内の燃料が少なくなったときに、燃料中への放電が不十分となり、放電による着火および破壊の恐れがあった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、製造コストを安くして、放電による燃料の着火およびフィルタケースの破壊を確実に防止できる燃料供給装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃料供給装置は、燃料ポンプと燃料フィルタとを内蔵し燃料タンク内に配置される燃料供給装置において、燃料フィルタを収容するフィルタケースを非導電性樹脂により中空円筒形状に形成し、前記フィルタケースの中空部に導電材の底部を設けてリターン燃料を溜める燃料溜まりを形成し、この燃料溜まりに燃料ポンプを配置すると共に、燃料ポンプと前記フィルタケースとを前記底部に接触させたものである。本発明において非導電性樹脂とは１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の体積抵抗を有する樹脂をいう。
【０００９】
また、前記燃料供給装置において、前記底部を導電ゴムにより形成したものである。
【００１０】
また、前記各燃料供給装置において、前記燃料溜まりの底面近傍にリターン燃料を導くリターン燃料管を開口させたものである。
【００１１】
また、前記各燃料供給装置において、前記燃料溜まりの壁面を形成する前記フィルタケースの表面に複数のリブを設けたものである。
【００１２】
さらに、同各燃料供給装置において、前記フィルタケース内部を区画する内側円筒壁面と外側円筒壁面の一方である外側円筒壁面のフィルタケース内部側に複数のリブを設け、フィルタケースとフィルターとの間に燃料充満スペースを形成したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例である燃料供給装置を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例である燃料供給装置を示す断面図である。図に示す蓋体３は燃料タンクの開口部を閉じるように燃料タンクに取付けられる。蓋体３には下方に延びる筒状部３ａが一体に設けられており、筒状部３ａの下部で容器体４を保持する。容器体４は非導電材のポリアセタール（ＰＯＭ）で作られている。
【００１４】
すなわち、筒状部３ａに設けられた穴３ｂ、３ｂ…に容器体４に設けられた結合用突起４ｂが係止される。穴３ｂ、３ｂ…は筒状部３ａの周囲に４箇所等間隔に設けられているが、穴３ｂの両側に図示していないスリットが設けられており、弾性変形により係合が容易に行われるようになっている。
【００１５】
容器体４には環状の燃料フィルタ２を収容するフィルタケース４ａが形成されている。フィルタケース４ａの内側に燃料ポンプ１が配置され、フィルタケース４ａに固定されたポンプホルダ５に支持されている。ストレーナ６は燃料ポンプ１の吸入口に回動自在に取り付けられ、燃料タンクの深さに応じて図示の実線で示す位置と２点鎖線で示す位置との間を回動し燃料タンク底面近傍に位置する。
【００１６】
燃料ポンプ１の吐出口１ａはガスケット７を介して容器体４に形成された燃料流入口４ｃに嵌合している。そして、燃料流入口４ｃはフィルタケース４ａの上部空間に連通しており、ストレーナ６を通して吸引され燃料ポンプ１から吐出された燃料を燃料フィルタ２の上部に導く。フィルタケース４ａの下部は容器体４に設けられた燃料吐出パイプ４ｇに連通している。燃料吐出パイプ４ｇは高圧ホース１２を介して蓋体３に形成された燃料吐出口３ｃに連通される。なお、蓋体３には図示していない窓が設けられており、この窓から高圧ホース１２の連結が行われる。
【００１７】
燃料吐出口３ｃにはエンジンに燃料を供給する燃料供給配管８が連結される。このようにフィルタ２を下方向に流れる燃料は燃料供給配管８を通りエンジンに供給されるが、燃料供給配管の途中にプレッシャーレギュレータが設けられている。燃料供給配管内の圧力が高くなると、プレッシャーレギュレータから燃料戻配管９に燃料が流れエンジンへの燃料供給圧力は一定に保たれる。
【００１８】
この燃料戻配管９は蓋体３に形成された燃料流入口３ｄに連結されている。また、燃料流入口３ｄには戻りホース１０が連結される。戻りホース１０の端はフィルタケース４ａの内側に形成された燃料溜まり４ｈの上部に延びている。なお、燃料ポンプ１とフィルタケース４ａの下部との間に介装されたリング状の導電ゴム１１は燃料溜まり４ｈの底を形成している。
【００１９】
プレッシャーレギュレータから戻った燃料は燃料溜まり４ｈに流れ込み、燃料溜まり４ｈは常時燃料で満たされる。燃料溜まり４ｈから溢れた燃料はフィルタケース４ａの上部を通り、蓋体３に設けられた燃料流出穴３ｅから燃料タンク内に戻る。なお、戻りホース１０を燃料溜まり４ｈの底まで延ばすようにしてもよい。この場合は燃料溜まり４ｈ内の燃料が新しいものに速く入れ替わり電荷の放散が促進される。また、プレシャーレギュレータを燃料供給装置内に設け、そのプレシャーレギュレータからの戻りを燃料溜まり４ｈに導くようにしてもよい。
【００２０】
上記の構成において、フィルタケース４ａに帯電した電荷は導電ゴム１１を通り徐々に燃料ポンプ１の金属製のケーシングに流れる。そしてフィルタケースおよびケーシングから燃料溜まり４ｈ内に存在する燃料中の水分に発散される。
【００２１】
導電ゴム１１の内周および外周は全面に亘って夫々燃料ポンプ１およびフィルタケース４ａに圧接されているので、フィルタケース４ａと燃料ポンプ１との導通が損なわれる恐れはない。このように、フィルタケース４ａに帯電した電荷は常時放電されるので、フィルタケース４ａが高電圧に帯電することはない。また、非導電樹脂に帯電した電荷が放電するときは樹脂内での電荷の移動速度が遅いので放電エネルギーは小さく燃料への着火およびフィルタケース破壊の恐れがない。
【００２２】
非導電樹脂が放電するときの放電エネルギーが小さいことを図４に示す測定装置で測定した。導電ゴム１１を除いた以外は実施例と同様の構造でフィルタケース４ａを導電材料を混入した導電性樹脂で製作したものと非導電性樹脂で製作したものについて、スイッチにより放電させ、その電流を電流プローブで検出し、電流プローブアンプで増幅し、ディジタルオシロスコープで測定した。
【００２３】
各帯電電圧毎の放電エネルギーが図５に示されている。測定データを導電材（フィルタケース）については四角印で、また、非導電材（フィルタケース）については黒丸印で示している。図５に示すように導電材では帯電電圧０．７ｋＶでガソリン着火最小エネルギーの０．２ｍＪを越えるのに対して、非導電材では帯電電圧１４ｋＶでもガソリン着火最小エネルギーを越えない。
【００２４】
図６に導電材のＡ点での放電電流の時間経過を示し、図７に非導電材のＢ点での放電電流の時間経過を示している。各グラフの横軸の１目盛りは５００ｎｓである。放電電荷Ｑ（クーロン）は放電の最初の１山について電流を時間で積分することにより算出された。放電エネルギーＥ（Ｊ）はＥ＝１／２ＱＶの式より算出された。図５から明らかなように、非導電材では帯電電圧が高くても放電エネルギーが小さいことが分かる。実施例のように非導電樹脂でフィルタケースを構成し、フィルタケースの電荷を常時確実に放散させることにより、フィルタケースからの放電による燃料の着火およびフィルタケースの破壊を確実に防止することができる。
【００２５】
図２に請求項４に対応する本発明の第２の実施例である燃料供給装置の容器体４に組み込まれた部分の平面図を示す。この例では容器体４のフィルタケースからリブ４ｄ、４ｄ…を内側に向けて突出形成している。他の構成は第１の実施例と同様である。このような構成によりフィルタケースの電荷はリブ４ｄ、４ｄ…を介して燃料溜まりの燃料へ放散されフィルタケースの帯電がさらに抑制される。
【００２６】
図３に請求項５に対応する本発明の第３の実施例である燃料供給装置の燃料フィルター２とフィルタケース４ａの断面を示す。この例ではフィルタケース４ａの外側円筒壁面から内側に向けてリブ４ｅ、４ｅ…を突出形成している。他の構成は第１の実施例と同様である。このような構成によりフィルタケース４ａと燃料フィルター２との間に燃料充満スペース４ｆが形成され、燃料充満スペース４ｆ内の燃料に燃料フィルター２で発生した電荷が放散されフィルタケース４ａの帯電がさらに抑制される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃料供給装置によると、フィルタケースを安価な非導電樹脂で製作するので製造コストが安くなる。そして、非導電樹脂のフィルタケースの帯電電荷は導電材および燃料ポンプを介して燃料溜まりの燃料に確実に放散され、しかも、非導電樹脂の放電エネルギーは小さいので放電による燃料の着火およびフィルタケースの破壊を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である燃料供給装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例である燃料供給装置を示す部分平面図である。
【図３】本発明の第３の実施例である燃料供給装置を示す部分断面図である。
【図４】本発明の燃料供給装置の効果を確認するための計測装置を示すブロック図である。
【図５】同計測装置による測定結果を示すグラフである。
【図６】同計測装置による測定結果を示すグラフである。
【図７】同計測装置による測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１燃料ポンプ、１ａ吐出口
２燃料フィルタ
３蓋体、３ａ筒状部、３ｂ穴、３ｃ燃料吐出口、３ｄ燃料流入口
３ｅ燃料流出穴
４容器体、４ａフィルタケース、４ｂ結合用突起、４ｃ燃料流入口
４ｄリブ、４ｅリブ、４ｆ燃料充満スペース、４ｇ燃料吐出パイプ
４ｈ燃料溜まり
５ポンプホルダ
６ストレーナ
７ガスケット
８燃料供給配管
９燃料戻配管
１０燃料戻りホース
１１導電ゴム
１２高圧ホース

Claims

燃料ポンプと燃料フィルタとを内蔵し燃料タンク内に配置される燃料供給装置において、燃料フィルタを収容するフィルタケースを非導電性樹脂により中空円筒形状に形成し、前記フィルタケースの中空部に導電材の底部を設けてリターン燃料を溜める燃料溜まりを形成し、この燃料溜まりに燃料ポンプを配置すると共に、燃料ポンプと前記フィルタケースとを前記底部に接触させたことを特徴とする燃料供給装置。
前記底部を導電ゴムにより形成した請求項１の燃料供給装置。
前記燃料溜まりの底面近傍にリターン燃料を導くリターン燃料管を開口させた請求項１または２の燃料供給装置。
前記燃料溜まりの壁面を形成する前記フィルタケースの表面に複数のリブを設けた請求項１から３に記載した燃料供給装置。
前記フィルタケース内部を区画する内側円筒壁面と外側円筒壁面の一方である外側円筒壁面のフィルタケース内部側に複数のリブ（４ｅ）を設け、フィルタケースとフィルターとの間に燃料充満スペース（４ｆ）を形成した請求項１から３のいずれかに記載した燃料供給装置。